综合注浆封堵全深冻结井筒井壁渗漏(涌)水技术

针对胡家河煤矿主立井全深冻结立井井筒井壁渗漏水及井筒里程位置471.8m箕斗装载硐室I号检修通道冷冻管大量集中涌水水害技术难题,在分析研究井壁渗漏水原因及冷冻管环形空间导水通道导水机理的基础上,采用分段下行、段内上行、壁间、壁后及冷冻管环形导水通道综合注浆、对点注浆、连续注浆及安装孔口防喷装置等技术,解决了井壁渗漏(涌)水问题;运用锚拉水闸墙、围堰法埋设导水管、立井冷冻管环形导水通道逆流引流注浆技术,彻底解决集中涌水水害难题,为其它类似注浆施工提供借鉴与指导作用。

割孔注浆技术在西部全深冻结立井防治水中的应用

为了推进割孔注浆技术在西部富水软岩地层全深冻结立井井筒防治水中的应用,以大海则煤矿主立井防治水为工程实例,详细介绍了割孔注浆技术的现场应用情况及取得的成果。实践表明,合理地采用该技术可成功地封堵冻结管外环形空间导水通道,并对受注地层导水裂隙起到了封填堵水的作用,达到了防治水的目的,确保了矿井井筒的安全。

全深冻结井筒冻结孔导水通道预注浆技术

为预防冻结孔导水通道诱发矿井水害,基于冻结孔致灾机理及涌水特征的深入研究,归纳总结了冻结孔诱发水害类型,即井壁渗(淋)水型、井筒辅助构筑物高压大流量涌水型及工作面涌水激增型。在此基础上,提出了冻结孔隐蔽致灾通道井筒内预注浆治理技术,包括最佳注浆治理区段确定、冻结孔探查及空间定位、注浆方案设计与动态调整、活动式工作平台设计与构筑、施工参数动态调整及注浆效果检验等关键步骤。依托营盘壕煤矿副井冻结孔环形空间预注浆治理工程,该技术获得成功应用并取得理想的注浆封堵效果,且在治理工期及成本控制上具有较大优势,对我国西部矿区类似工程具有一定的参考价值。

壁后注浆技术在全深冻结井筒防治水中的应用

胡家河矿副立井采用全深冻结凿井法施工,冻结期结束后,井壁淋水量逐渐增大。通过对井筒穿过的复杂水文地层条件的分析,针对不同的注浆区段,确定分别采用上行式和下行式壁后充填注浆,并从注浆压力、注浆材料及配比、浆液注入量及浆液扩散半径和注浆孔布置四个方面进行注浆设计,彻底解决了井筒淋水量大的问题。

全深冻结立井井筒揭过油气岩层技术研究

为探讨全深冻结立井井筒揭过油气岩层技术,对井筒过油气层施工方案进行研究,对油气层进行钻孔探测,并运用液氮泡沫技术排放油气,采用注浆法封堵孔隙和油层喉道以阻油防渗,同时加固井壁围岩和井壁。宁煤金家渠煤矿现场运用该研究技术的效果表明:实施以液氮四项泡沫油气排放为先、远距离爆破过油气层、注浆加固和堵塞通道为后的方案,安全顺利实现了全冻结立井井筒过油气岩层施工,为井筒揭过油气层提供科学依据。

西部软岩全深冻结泥浆置换技术应用研究

针对西部白垩系、侏罗系软岩地层的冻结井筒,采用泥浆置换技术封堵环形空间漏水通道已成为全深冻结的一个必要工序。为防止因导水淹井事故发生,封堵冻结管与围岩间的环形空间,做到既不影响冻结管下放,又能使环形空间不透水,实验室应根据现场的条件进行试验,根据设计进行计算泥浆置换量和泥浆泵运转时间,确保缓凝水泥浆全部注入到钻孔孔底。实践证明泥浆置换施工过程中,严格按照设计程序进行,能够达到封水的效果,适用于西部白垩系、侏罗系地层封堵冻结钻孔环形空间的漏水通道。

全深冻结井筒隐蔽竖向导水通道综合治理关键技术研究

全深冻结凿井技术在我国西部矿区得到广泛应用,而冻结孔因未完全封闭形成的环形空间成为隐蔽竖向导水通道。基于冻结孔成灾机制分析,提出了全深冻结法井筒隐蔽竖向导水通道综合治理技术,包括冻结孔环形空间封闭不良范围确定及其水害危险性评价、灾害隐患段岩性组合特征分析及最佳注浆治理区间确定、冻结孔探查与空间定位、综合注浆方案设计、活动式施工平台设计与构筑、信息化施工及注浆效果检验与局部补充注浆等关键实施步骤。在该技术体系指导下,营盘壕煤矿主井冻结孔封闭不良段等隐蔽竖向导水通道的综合治理工程得以成功实施,取得理想治理效果。

全深冻结井筒快速施工技术研究与应用

巴彦高勒矿井副井井筒自2011年4月份开工以来,克服地质条件复杂、井筒涌水量大等不利因素,在施工过程中采用合理的全深井筒冻结与掘进施工,连续四个月进尺达到百米以上,在不到九个月的时间里井筒安全施工到底,为公司早日投产创造了条件。

全深冻结井筒快速施工技术的应用探析

随着国家经济的发展,国家对煤炭的需求也在逐渐增大,虽然目前新能源的开发在一定程度上减少了对煤炭的依赖,但是,就目前而言,暂时还没有煤炭的可替代能源,并且,煤炭在国家的经济发展中也占据着重要的地位。而随着国家煤炭开采技术的发展,冻结法成为井筒通过复杂地层时采用最多的施工技术之一,有效的提高了凿井过程中的降水效果,但是,我国该项技术起步相对较晚,对于全深冻结井筒的快速施工技术的问题研究相对还较少,还存在众多的问题,影响着煤矿凿井的发展,因此,本文将着重论述全深冻结井筒快速施工的技术及其应用,以期对该项工作有所启示和借鉴。

全深冻结巨厚基岩井筒射孔注浆防治水技术

孟村井田位于陕西彬长矿区,水文地质类型复杂,煤系地层上覆白垩系洛河组富水性强的巨厚砂岩含水层。主立井采用全深冻结法施工,冻结壁解冻后,冻结管外的环形空间成为沟通上下部含水层的竖向通道,严重威胁矿井安全。彬长矿区首次在孟村矿井引入射孔注浆技术,工程设计施工充分结合矿井地质条件,超前采用了马头门预注浆,揭露冻结管预处理等措施,成功地封堵了冻结管环形空间导水通道,确保了矿井施工安全。

弱胶结软岩地层煤矿立井全深冻结次生水害防治技术

全深冻结法凿井技术在解决西部富水弱胶结软岩地层井筒施工难题的同时,面临井筒次生水害的严峻挑战。钻孔环形空间水害和井筒井壁水害两类全深冻结井筒水害,极易造成重大经济损失,影响矿井建设和生产安全。结合大海则、葫芦素、红庆梁、胡家河、门克庆等西部矿区煤矿井筒冻结工程实际,介绍了全深冻结井筒次生水害防治技术,对西部矿区全深冻结井筒水害防治具有借鉴意义。

大直径全深冻结立井机械化配套快速施工

高家堡煤矿副立井净直径8.5m,采用全深冻结法凿井,冻结深度850m,凿井深度841.5m,双层钢筋混凝土井壁。井筒采用Ⅵ型凿井井架、大提升机、大吊桶、大模板、液压伞形钻架、中心回转式液压抓岩机、座钩式自动翻矸装置、自卸汽车等先进设备组成的立井快速施工机械化作业线,中深孔爆破、小型挖掘机清底、大直径输料管输送混凝土等先进技术,短段掘砌,混合作业,取得了连续5个月掘砌外壁月成井超百米,平均月成井120m的好成绩,为全深冻结立井安全快速施工提供了经验。

李粮店煤矿主井井筒全深冻结方案探讨

李粮店煤矿主立井井筒检查孔揭露第四系和新近系厚度为479.2 m,二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层涌水量为41.58 m3/h,井筒深度为755.5 m,此条件下基岩段是采用普通法施工还是冻结法施工则存在较大争议。结合国内外技术现状和同矿区现有井筒设计及施工经验,在对投资、工期、风险、注浆、二次冻结等方面进行综合比较后,考虑对主井井筒采用全深冻结法施工。

全深冻结立井井壁注浆堵水技术

门克庆煤矿副井为全深冻结立井。井筒施工到底,冻结壁解冻后,井壁漏水量大,采用井壁注浆堵水技术进行封堵。注浆前,井壁漏水量为233m3/h;注浆结束后,降为3.2m3/h,堵水率达98.6%,取得了较好的效果。

采用全深冻结的立井井筒安全快速施工实践

以内蒙古乌审旗蒙大矿业集团虎豹湾煤矿副立井为例,简述采用全深冻结的立井井筒安全快速施工技术。因地质条件复杂,该井筒采用全深冻结,设计双层钢筋混凝土井壁结构,并设有3个壁座。井筒外壁掘砌施工期间有3个月单进超过140 m,井筒落底内壁套砌结束后施工相关硐室,并处理揭露的冻结管,对冻结管以外的空间进行注浆充填,保证了封水效果和施工安全,为类似工程施工提供了经验。

煤矿大直径立井全深冻结技术

门克庆煤矿副井净直径10m,井深755.45m,采用全深冻结法施工,冻结深度768m。井筒所穿地层,大部分为白垩系和侏罗系软弱岩层,其中有3层含水层。冻结孔采用主孔+辅助孔布置方式。井筒于2010-10-17正式开机冻结;至同年11月27日,冻结壁交圈;12月6日(开机冻结后49d)试挖;2012-01-02停止冻结。至2012-01-15,井筒安全顺利落底,取得预期效果。

全深冻结立井特大型箕斗装载硐室施工

梵王寺煤矿主井设计深度650m,净直径8.5m,采用全深冻结法凿井。井筒特大型箕斗装载硐室底板垂深566m,掘进总体积7 079m3,掘进宽度15.356m,采用锚网索喷+钢筋混凝土碹联合支护,混凝土支护量3 533m3,强度等级C80。通过对硐室支护参数进一步优化,优选施工方案和施工工艺,在对穿过硐室的冻结管合理处理的基础上,采用先拱后墙、分部分段、自上而下施工方法刷掘,再自下而上与井筒一道立模浇筑永久支护,实现了安全、优质、快速、高效施工。

五步法快速揭煤在高瓦斯全深冻结立井的应用

为了防止煤与瓦斯突出，陕西彬长孟村矿井全深冻结特厚煤层副立井揭煤时采用了五步揭煤法揭煤防突工艺流程。有效地防止了媒与瓦斯突出，保证了揭煤安全，加快了揭煤的施工进度。

彬长矿区基岩全深冻结监测研究

高家堡矿井井筒穿越岩层遇水泥化和裂隙发育,同时面临高地温的地质条件和大流速高承压的复杂水文条件,采用全深冻结方案,主、副、风井冻结深度达分别到788,850,860 m,是目前国内最深的软岩冻结井之一。为确保安全通过冻结段,并了解井筒掘进过程中井壁冻结情况、温度变化等,有效评估冻结壁发展状况,并分析冻结壁、井壁的安全与稳定性,对冻结施工全过程中的井帮温度、井底温度、空气温度以及井帮位移等进行了信息化监测,实现了安全快速掘进,节约了矿井建设成本。分析表明,在施工过程中应适当提高混凝土强度等级,采用早强、高强的混凝土,以保证外层井壁具有足够的早期强度;制定外壁局部应急加固预案及技术措施,并进行必要的材料准备,防止井壁局部破坏。

全深冻结立井相关硐室开口施工关键技术

本文主要通过对全深冻结井筒相关硐室施工进行方案确定以及采用的一系列技术,保证了井筒与相关硐室同时施工的安全。